Planta Agua Potable

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN  TARAPOTO FACULTAD DE ECOLOGIA  MOYOBAMBA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES

INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE POTABL E EPS MOYOBAMBA

:

CURSO

DOCENTE

ALUMNO

CICLO

:

Operaciones y Procesos Unitarios

Ing. Msc. Yrwin F. Azabache Liza

:

Alberth Anthony Rodriguez Tuesta. Tuesta.

:

2011 I

MOYOBAMBA  PERÚ

I.

INTRODUCCIÓN

La planta de tratamiento de agua potable EPS de la ciudad de Moyobamba, con la mayoría de sus instalaciones y procesos de tratamiento observables resulta preciso para un fácil conocimiento de lo que son OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS. La planta opera con unsistema convencional clásico de tipo autolavado, e l agua atraviesa básicamente seis etapas; los cuales son: precloracion, coagulación, floculación, sedimentación, filtración rápida y desinfección. Tenemos que tener  en cuenta lo necesario que son las soluciones y fórmulas como lo es el cloro gas, cloro residual y el sulfato de aluminio tipo BE que son usadas en esta planta de tratamiento. Después de pasar pos estas etapas el agua está garantizado para el consumo humano y debe ser así para cumplir con los requerimientos de la población de este líquido elemental e indispensable para la vida.

II.

OBJETIVOS 1.1 Objetivo General: y

Conocer la planta como un centro de operaciones y procesos con el fin de potabilizar el agua.

1.2 Objetivos Específicos: y

Identificar las instalaciones de la planta de tratamiento.

y

Identificar las etapas del proceso de potabilización.

III.

MARCO JURÍDICO

La Empresa Municipal de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado EPS MOYOBAMBA SRLtda., como Entidad Prestadora de Servicios de Saneamiento reconocida como tal por la Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento - SUNASS, en base a la Resolución Nº 046 -94PRES/VMI/SSS, que toma en consideración a la Primera Disposición Transitoria y Final de la Ley 26338; se rige entre otr as, por la Ley Nº 24948 de la Actividad Empresarial del Estado.

IV.

MARCO TEÓRICO 4.1 FUENTES DE AGUA.

Quebrada Mishquiyacu.

La microcuenca Mishquiyacu, se ubica entre 944 y 1,620 msnm en la margen derecha del Río Mayo, jurisdicción del Distrito de Moyobamba, Provincia de Moyobamba, Departamento de San Martín, comprende un área de 172,4 hectáreas, la longitud de la quebrada Mishquiyacu es de 2.864,73 metros lineales, estos datos están calculadas hasta la bocatoma que existe en la quebrada. Las aguas de esta quebrada son superficiales, las mismas que luego de ser  captadas en su cauce antes de desembocar en el cauce de la quebrada de Rumiyacu, son conducidas hasta una caja de reunión en el cual convergen con las aguas captadas en la quebrada de Rumiyacu .

Del cuadro anterior podemos observar, que el caudal mínimo en Épocas de estiaje en litros por segundo, registrado en el año de 2000 es de 12,46 L/seg., en el que también se muestra la variación del caudal mínimo entre los años de 2000 y 2005 el que decreció en 3,37 %, después de haber crecido en este periodo hasta alcanzar un máximo de 31,64 % en 2002, respecto al año de 2000, pero como en el caso anterior, y de acuerdo a los datos registrados en los primeros meses del año 2001, se puede observar que el caudal mínimo nuevamente volverá a incrementarse con relación al año de 2000. El volumen promedio de agua conducido en épocas de invierno se puede estimar  conservadoramente en 0,13 m3/seg durante 4 meses al año. Quebrada Almendra

La microcuenca Almendra se encuentra ubicada en la margen derecha del río Mayo, jurisdicción del Distrito de Moyobamba, provincia de Moyobamba, Departamento de San Martín. Tiene una elevación aproximada de 1.500 msnm en la parte más alta y 920 msnm en la parte media donde se encuentra la captación de la EPS Moyobamba SRLtda., que abastece de agua a la Ciudad de Moyobamba, comprende un área de 172,1 hectáreas y la longitud de la quebrada es de 2.759 metros lineales. Estos datos son calculados hasta la captación para agua potable de la EPS Moyobamba S.R.Ltda. La capacidad actual de la quebrada es de 28 l/s, pero el mínimo en la época de estiaje es de 13 l/s, volúmenes que se espera no disminuyan por el hecho de

que la cuenca se encuentra dentro de un área de reserva, como medida de protección del medio ambiente.

De los datos mostrados, se observa que el caudal mínimo entre 2001 y 2005 no fue inferior a 13 L/seg. El volumen promedio de agua conducido por esta fuente a la altura de la captación en épocas de precipitaciones se puede estimar en 0,20 m3/seg., durante 4 meses al año.

Quebrada Rumiyacu.

La microcuenca Rumiyacu, se ubica entre 944 y 1.620 msnm en la margen derecha del Río Mayo, jurisdicción del distrito de Moyobamba, Provincia de Moyobamba, Departamento de San Martín. La microcuenca Rumiyacu comprende un área de 552,4 hectáreas, la longitud de la quebrada Rumiyacu es de 3.861,33 metros, estos datos están calculados hasta la bocatoma que existe en la quebrada. Conforma el sub ± sistema más importantes de captación, las aguas de esta quebrada son superficiales, las mismas que luego de ser captadas en su cauce, el caudal de la línea de conducción es incrementada a la altura del sector Baños Termales de San Mateo, por una pequeña quebrada adyacente y por cinco pequeños ojos de agua, los mismos que son captados, reunidos e incorporados mediante una caja, conformando todas estas la principal fuente del sistema de abastecimiento de agua.

Este cuadro muestra que los caudales mínimos registrados entre 2 000 y 2005, de 29,06 y 28,08 l/s, respectivamente, decreció en 3,37 %, después de haber  crecido en este periodo hasta alcanzar su máximo en el año de 2002 de 38,26 l/s equivalente al 31,65 %, con respecto al año de 2000. El volumen promedio de agua conduci do por esta fuente a la altura de la captación en época de precipitaciones se puede estimar conservadoramente en 0,32 m3/s durante 4 meses al año. Microcuenca Juninguillo.

Se encuentra ubicada en la curva de nivel de 1.040 msnm, a una distancia aproximadamente de 9.634 m. y una diferencia de 160 m. de la ciudad de Moyobamba. 4.2 CAPTACIONES. Captación Mishquiyacu.

La Fuente de captación de Mishquiyacu, presenta las siguientes características: Su captación está compuesto por un barraje y muro de encauzamiento de mampostería de piedra y mortero de 0,50 m de ancho por 67,32 m de largo y 1,00 m de alto, una losa de fondo del vaso de mampostería de piedra y mortero, además cuenta con una caja del mismo material con su respectiva válvula compuerta de ø 8´ y una canastilla P.V.C. ø 8´ Captación Almendra.

Esta captación esta conformada, por un muro (barraje) que cruza el cauce, de concreto armado de 0,375 m., de espesor promedio; 7,00 m. de largo y 2,00 m. de alto, cuenta además con un canal de concreto lleno de piedras, que funciona como un pequeño filtro, cuyas dimensiones es de 7,00 m. de largo por  un ancho libre de 0,65 m., un espesor de 0,175 m. y 1,35 m. de profundidad, en cuyo extremo se encuentra el inicio del tubo de conducción de P.V.C. ø 6´, e l mismo que cuenta con un aliviadero de mampostería de piedra. Captación Rumiyacu.

La quebrada Rumiyacu, constituye la fuente principal de captación de agua que abastece a la Planta de Tratamiento, y presenta las siguientes características: Su captación esta compuesto por un barraje y muro de encauzamiento de concreto ciclópeo de 0,50 m de ancho por 10,50 m de largo y 1,00 m de alto, una losa de fondo del vaso de mampostería de piedra, además cuenta con una caja de concreto armado con su respectiva compuerta metálica de 0,60 * 0,80 m, una válvula compuerta de control y una reja metálica de 0,60 * 1,25 m. La misma que impide el paso de elementos flotantes y sumergidos en suspensión. 4.3 PLANTA DE TRATAMIENTO.

La Planta de tratamiento es de tipo de autolavado, compuesta de un floculador  hidráulico, dos decantadores y una batería de 4 filtros con retrolavado por  reflujo de agua filtrada, inicialmente esta planta fue concebida como de filtración directa, el cual fue modificada posteriormente a una plan ta de filtración rápida para aguas con alta turbiedad, las que se presentan en épocas de avenidas, tal como lo muestran los controles efectuados por la EPS Moyobamba.

El sistema de agua de la ciudad de Moyobamba, cuenta con una Planta de Tratamiento, ubicada en el Km. 3 lado izquierdo de la carretera a los Baños Termales de ³San Mateo´, la misma que sólo trata el 70 % de las aguas que ingresan a las redes de distribución, este 70 % es el total de agua captada en la cuenca de Rumiyacu. Esta Planta de Tratamiento fue diseñada para una capacidad de 85 l/s con niveles de turbiedad menor ó igual a 80 NTU. Presenta las siguientes características:   Antigüedad.- Esta planta es de filtración directa desde sus inicios, fue construida en el año 1987, a los 6 años fue modificada convirtiéndola a la vez en una planta de filtración rápida para aguas con alto índice de turbiedad. Edificaciones.- La Planta de Tratamiento en su conjunto cuenta con infraestructura de edificaciones, tratamiento, instalaciones de agua, desagüe, electricidad y una sub estación eléctrica de 10 KVA, 

DOSIFICADOR.

Caseta de Dosificación Cuenta con un área construida de 77,47 m2 y tres tanques de concreto armado, presentando las siguientes características: Antigüedad.- La caseta de Dosificación fue construida en el año 1987 Estado de Operatividad.- Se encuentra en buen estado de operatividad 

CASETA DE CLORACIÓN.

Caseta de Cloración. Cuenta con un área construida de 6,25 m2 con coberturas de calamina. Antigüedad. La caseta de cloración fue construida en el año 1987. Estado de Operatividad. Se encuentra en buen estado de operatividad. 

FLOCULADOR.-

El proceso de floculación se desarrolla en una estructura hidráulica de flujo horizontal, dividida en tres zonas consecutivas con gradientes decrecientes y un canal, formado por pantallas corrugadas de asbesto ± cemento, cuya sección que debe ser uniforme visiblemente no lo es, hecho que produce variaciones de velocidad del flujo de agua retardando el proceso de floculación, este defecto debe ser corregido para mejorar el proceso. DECANTACIÓN.Este proceso se desarrolla en dos unidades convencionales de flujo horizontal de concreto armado, alimentados equitativamente con agua floculada mediante un canal de sección variable, 4 vertederos y 2 pantallas difusoras con orificios circulares ubicadas a la entrada de cada unidad, además están provistas de canaletas para la recolección de agua clarificada. Cada una de estas unidades tiene una dimensión de 5,50 * 14,95 * 4,40 m., de profundidad. 

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FILTRACIÓN.-

Este proceso se desarrolla en cuatro filtros rápidos de lecho doble, cuya estructura es de concreto armado, y cuyo proceso de lavado de cada filtro se ejecuta con agua de los tres restantes, sometiendo al filtro a lavarse con un flujo inverso de agua filtrada (flujo ascendente), que luego es eliminada. Para poder ejecutar este proceso, cada batería de filtros esta dotada de un vertedero general de salida de agua filtrada, cuya función es mantener una altura de agua tal que permita evacuar el agua de lavado a través del canal respectivo. Cada una de estas unidades, tienen una dimensión de 2,30 * 3,72 * 5,55 m. 4.4 ETAPAS PARA LA POTABILIZACIÓN DEL AGUA: Etapa 1: PRECLORACIÓN

*Cuenta con una válvula de entrada de flujo de agua y cuatro fuentes de captación; la de Rumiacu, Mishquiyacu, Juninguillo y Chuyayacu las cuales se le agregan pequeñas vertientes. *En esta primera etapa se agrega cloro gas al 100% para poder eliminar las algas existentes, para ello se gastan 7kg de cloro gas diariamente. Este cloro debe estar de 0,5 mg/lts para que pueda matar las algas *La línea de entrada del agua pre clorada t iene 10 pulgadas de diámetro. *Luego pasa por un macro medidor, que mide el agua que está ingresando a la planta de tratamiento, para ello se mide el caudal del agua, que es un promedio de 85 lts/seg. *La planta de tratamiento de la ciudad de Moyobamba almacena 7000 m3 de agua diariamente. Etapa 2: COAGULACIÓN

*Se agrega sulfato de aluminio de tipo B a una cantidad de 120 kg, para agrupar las impurezas dispersas del agua preclorada, este proceso se realiza por el sistema de goteo. Etapa 3: FLOCULACIÓN

*Es la fase de floculación, es decir; agregación de partículas sólidas en una dispersión coloidal, en general por la adición de algún agente. *La floculación tiene 3 tramos de floculo de flujo de agua horizontal, conformado con pantallas. *El agua hace su recorrido con la finalidad de remover el sólido de sulfato de aluminio, para así poder regular la velocidad con que ingresa el agua. Etapa 4: SEDIMENTACIÓN

*Es la etapa de flotación del agua, en donde cada 3 meses se limpia los decantadores (recipiente o instalación que sirve para separar dos sustancias por decantación). *Los flóculos mas livianos que no se sedimentan en los decantadores, pasan por los filtros y se retienen, para ello se cuentan con 4 filtros. Etapa 5: FILTRACIÓN

*La filtración es un proceso de separar un sólido suspendido del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido puede penetrar fácilmente. *Cada filtro tiene tres capas: -Antracita -Graba -Arena *El agua que atraviesa los captadores retienen los flóculos más livianos. Etapa 6: DESINFECCIÓN

*En la planta hay una purga de aire que elimina el aire existente en las tuberías. *De un mismo balón de gas se distribuye para desinfectar toda el agua, agregando así 9 kg de cloro diariamente. *Una vez hecho todo esto, el agua sale por unas tuberías hasta llegar al reservorio, en donde el agua llega libre de organismos patógenos y se guro para el consumo humano. 4.5 Materiales que se utilizan en el tratamiento del agua: y

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Cámara rompe presión: es la estructura que permite disipar la energía y reducir la presión del agua con el fin de no dañar las tuberías. Línea de conducción: es la tubería que transporta el agua desde el punto de captación hasta el reservorio. Línea de impulsión: es el tramo de tubería que conduce el agua desde la estación de bombeo hasta el reservorio. Reservorio: es la instalación destinada al almacenamiento de agua para mantener el normal abastecimiento durante todo el día. Válvula de aire: esta válvula permite eliminar los aires existentes en las tuberías. Válvula de purga: esta válvula permite eliminar la acumulación de sedimentos en las tuberías.

4.6 RESERVORIOS.

El sistema de agua de la ciudad de Moyobamba, actualmente cuenta solamente con dos reservorios, ambos apoyados, que regulan las aguas de las cuatro captaciones ubicadas en la cuenca de Rumiyacu que son: Rumiyacu,

Mishquiyacu, Ojos de agua y la quebrada sin nombre, los mismos que ingresan a la Planta de Tratamiento para su proceso.- Las aguas de la captación de   Almendra no cuenta con reservorio de regulación. Los reservorios mencionados anteriormente, se encuentran ubicados a 200 metros de la Planta de Tratamiento, cuyas capacidades son de 450 y 800 m3 respectivamente. Reservorio de 800 m3

Este reservorio apoyado es de concreto armado, de forma circular, de 14,75 mts de diámetro y una altura máxima de agua de 4,70 mts, y una cúpula de concreto como techo, cuenta con una alimentación de ø 8´ y una descarga de 10´. El reservorio R1 fue construido en el año 1977. Reservorio de 450 m3 Este reservorio apoyado es de concreto armado, de forma circular, de 11,30 mts de diámetro y una altura máxima de agua de 4,50 mts, y una cúpula de concreto como techo, cuenta con una alimentación de ø 6´ y una descarga de ø 8´. El reservorio R2 fue construido en el año 1987. 4.7 REDES DE AGUA POTABLE

La red de distribución del sistema de agua potable de la ciudad d e Moyobamba esta compuesta por 49.939 m., de tubos A° C° y PVC de las cuales, se distribuyen en: Redes Matrices: Compuesta por 8.247 m.l. de tubería de A°C° y PVC diámetros de 6´, 8´ y 10´. Redes de Distribución: Compuesta por 40.324 m.l de tuberías de A°C° y PVC de diámetros de 4´, 3´ y 2´. Adicionalmente cuenta con 1.368 m., de tubería PVC ø 1´ que viene distribuyendo agua. Válvulas: Cuenta con 183 válvulas de compuerta - 60% operativas. Cuenta con 25 grifos contra incendio - 90% operativos. Cuenta con 8 válvulas de purga - 100% operativas. y y y

4.8 MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE.

El mantenimiento actual del sistema está enmarcado en los siguientes componentes: Sistemas de Captación y Conducción

El mantenimiento de las captaciones y líneas de conducción se ejecuta 2 veces al año, y esta orientado básicamente a la eliminación de las arenas y lodos de los fondos de las pequeñas represas de captación y de las cajas de pase y/o reunión existente en las líneas de conducción. Es importante hacer notar que

dentro de las actividades de mantenimiento no se están considerando la protección de varios tramos de tubos descubiertos que tienen las líneas de conducción y la colocación de tapas a las cajas de reunión que carecen de esta. Sistemas de la Planta de Tratamiento de Aguas y Reservorios

El mantenimiento general de la Planta de Tratamiento y reservorios, normalmente se realiza 2 veces al año y comprende básicamente de lo siguiente: Vaciado total de todas las unidades. Desinfección de las mismas con una solución clorada con hipoclorito de calcio al 32% dejando reposar por espacio de dos horas. Luego de las dos horas se limpia esta solución con abundante agua. Una vez seca estas unidades, se cubren las superficies interiores con una solución inhibidora de algas (cal mas sulfato de cobre). Secada esta solución se procede al llenado de las unidades de la Planta de Tratamiento de Agua y reservorios.  Al margen de los dos mantenimientos generales que se real izan al año, en la época de precipitaciones, éstos se realizan periódicamente de acuerdo a la necesidad que se presenta. Con relación al Manual de Operación, la EPS Moyobamba no cuenta con este documento, por lo que se sugiere su inmediata elaboración. V. y

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VI.

CONCLUSIONES

En esta visita a la panta de trata de agua potable EPS de la ciudad de Moyobamba se observó un claro ejemplo de una de las formas del tratamiento de agua dentro de lo que concierne a operaciones y procesos de la planta. Se identificó las instalaciones (infraestructura) de la planta de tratamiento y las funciones que cumplen. Se identificó las distintas etapas del tratamiento del agua en la panta como lo son: precloracion, coagulación, floculación, sedimentación, filtración rápida y desinfección. BIBLIOGRAFÍA http://www.eps+moyobamba%3A+proceso+de+potabilizacion+del+agua&aq=f&aqi=&